(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、２本の微細流路が非常に小さい角度で交わる抽出・分離機構を有するマイクロリアクターを低コストで迅速に製造することのできるマイクロリアクターの製造方法を提供する。【解決手段】隣接する分割金型の一方の分割金型Ａに、微細流路１２形成用凸条が、その一部が分割金型の端部に端面と平行になるように形成され、隣接する分割金型の他方の分割金型Ｂに、微細流路２２形成用凸条が、その一部が分割金型の端部に端面と平行になり、且つ、分割金型Ａと分割金型Ｂを組み立てた際に、微細流路形成１２用凸条の前記一部と微細流路２２形成用凸条の前記一部が隣接するように形成されている金型を用いて合成樹脂板に微細キャビティに対応する凹部を形成する分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法。【選択図】図２
2005088111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割金型を組み合わせた金型を用いて、合成樹脂板に微細キャビティに対応する
凹部を形成し、これをシート部材と積層することにより、合成樹脂板とシート部材の間に
微細キャビティを形成する、分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法であ
って、隣接する分割金型の一方の分割金型（Ａ）に、微細流路形成用凸条（ａ）が、その
一部が該分割金型（Ａ）の端部に端面と平行になるように形成され、隣接する分割金型の
他方の分割金型（Ｂ）に、微細流路形成用凸条（ｂ）が、その一部が該分割金型（Ｂ）の
端部に端面と平行になり、且つ、分割金型（Ａ）と分割金型（Ｂ）を組み立てた際に、微
細流路形成用凸条（ａ）の前記一部と微細流路形成用凸条（ｂ）の前記一部が隣接するよ
うに形成されていることを特徴とする分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造
方法。
【請求項２】
分割金型が、隣接する分割金型と噛み合い機構により固定されていることを特徴とする
請求項１記載の分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法。
【請求項３】
微細流路形成用凸条（ａ）及び微細流路形成用凸条（ｂ）の断面形状が略四角形である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製
造方法。
【請求項４】
微細流路形成用凸条（ａ）及び微細流路形成用凸条（ｂ）の断面幅が１〜３０００μｍ
であり、断面高さが１〜３０００μｍであることを特徴とする請求項３記載の分離・抽出
機構を有するマイクロリアクターの製造方法。
【請求項５】
分割金型（Ａ）と分割金型（Ｂ）を組み立てた際の、微細流路形成用凸条（ａ）と微細
流路形成用凸条（ｂ）が接する地点の両者の角度が２０度以下であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項記載の分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂板間に試料等を液送する微細な流路、貯蔵槽、反応機構、検出機構
、廃液貯蔵槽などが形成され且つ分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法
に関する。
【０００２】
詳しくは、化学、生化学などの微小反応デバイス、集積型ＤＮＡ分析デバイス、微小電
気泳動デバイス、微小クロマトグラフィーデバイスなどの微小分析デバイス、質量スペク
トルや液体クロマトグラフィーなどの分析試料調製用微小デバイス、抽出、膜分離、透析
などの物理化学的処理デバイス、マイクロアレイ製造用スポッタなどとして有用なマイク
ロリアクターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
最近、医療診断を患者の近傍で行うベッドサイド診断、大気や水や土壌中の環境汚染物
質のモニタリング、食品の安全性検査等現場において短時間に安価に診断したり分析する
技術のニーズは非常に高くなってきている。
【０００４】
例えば、従来は高価且つ大型の装置を必要とした分析を、持ち運び可能な小型の分析装
置が代替することができれば、大病院にしか設置できなかった分析装置を開業医でも設置
、利用することが可能になり、診断結果を患者に簡便に早期にフィードバックすることが
可能になる。又、高齢者の健康指標を高齢者の家族が測定し、その健康指標数値を在宅管
理したり、病院に定期的に送信して病院で管理することにより在宅医療環境がより優れた
ものとなる。
【０００５】
又、環境ホルモン、ダイオキシン等の環境汚染物質を、高価且つ大型装置を使用するこ
となく、簡易測定することができれば、簡単且つ安価に環境診断することができる。更に
、持ち運び可能な小型の分析装置を用いて現場で環境汚染物質を分析することができれば
、よりきめ細かい安全環境を供出することができる。
【０００６】
このような測定を簡易に行うためには、微量の試料で、高感度に分析検出が行えること
が必要である。そのために、キャピラリーガスクロマトグラフィー（ＣＧＣ）、キャピラ
リー液体クロマトグラフィー（ＣＬＣ）、誘導型プラズマ（ＩＣＰ）等で分離し、質量分
析計（ＭＳ）で検出するＧＣ−ＭＳ、ＬＣ−ＭＳ、ＩＣＰ−ＭＳ等が微量、高感度で分析
できる方法として広く使用されてきている。
【０００７】
しかしながら、これらの装置は高価で大掛かりな装置なので、簡単に持ち運んだり所望
の場所に設置するには、非常に高いコストがかかり、上記のような幅広い医療診断や環境
診断のニーズには適合し得なかった。
【０００８】
そこで最近、マイクロ加工技術又はナノ加工技術により分析のための容器を作成し、こ
れを持ち運び可能な分析装置、即ち、マイクロリアクターとして使用する方法が提案され
ている。
【０００９】
このマイクロリアクターは手のひらサイズの大きさに成形できるので、持ち運びが容易
であり、在宅医療診断やモバイル環境分析に好適に使用できる。又、コンビナトリアルケ
ミストリーのような多種類且つ複雑な反応を一度に行わなければならない場合にも、極め
て少量の試料で測定できる。
【００１０】
更に、液相合成プロセスを行う化学プラントにおいて、精度の高い熱交換を行わなけれ
ばならない場合にも、マイクロ空間では伝熱が非常に早い等のメリットがあるので、現状
の化学プラントの制御能力を大幅に改善する可能性も秘めている。
【００１１】
マイクロリアクターには、その用途に応じて、試料等を液送する微細な流路、試料等の
貯蔵槽、反応機構、分離・抽出機構、検出機構等が形成される。
【００１２】
そのため、その製造には、２枚の基板を重ね合わせて所定形状の微細なキャビティを作
成し、所定のキャビティに液体クロマトグラフ用ゲル、電極、マイクロポンプ等必要な材
料を設置している。
【００１３】
上記２枚の基板を重ね合わせて所定形状の微細なキャビティを作成する方法は、種々提
案されている。例えば、部材（Ａ）と部材（Ｂ）の間に、流路となる部分を除いて固体状
物質を充填することにより、もしくは表面に溝を有する部材（Ａ）の溝が形成された面に
他の部材（Ｂ）を接着することにより、互いに接着された部材（Ａ）と部材（Ｂ）との間
に、部材（Ａ）と部材（Ｂ）との接着面に垂直な方向から見て幅１〜１０００μｍ、奥行
き１〜１０００μｍの毛細管状の流路が形成された微小ケミカルデバイスを作成する方法
が提案されている。
【００１４】
部材（Ａ）の表面に溝を設ける方法としては、射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリ
カ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー、エッチング法、蒸着法、気相重合法、
溝となるべき部分を切り抜いたシート状部材と板状部材とを接着する方法等が提案されて
いる（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【特許文献１】特開２０００−６５７９１号公報
【特許文献２】特開２００１−７０７８４号公報
【特許文献３】特開２００２−２１９６９７号公報
【００１５】
上記２枚の基板を重ね合わせて所定形状の微細なキャビティを作成する方法の中で、最
も安価で大量にマイクロリアクターを製造する方法は、所定形状の微細なキャビティを有
する金型を作成し、金型の凹凸を合成樹脂板に転写する方法若しくは射出成形で基板を作
成する方法である。
【００１６】
しかし、マイクロリアクターに望まれるキャビティの微細形状は、用途により少しずつ
異なるため、用途ごとに新規な金型を作成する必要があり、コストが高くなり且つ時間が
かかるという欠点があった。
【００１７】
一方、測定試料中の検出すべき物質やその濃度を正確に測定するために、測定試料から
検出物質のみを分離・抽出することはよく行われていることであり、マイクロリアクター
で測定する場合も有用であり、一般に、マイクロリアクター内に分離・抽出機構が形成さ
れている。
【００１８】
マイクロリアクター内に形成する分離・抽出機構は種々提案されているが、図３に示し
た分離・抽出機構は最も簡単で有用な分離・抽出機構である。
【００１９】
即ち、図中１３、２３は共に断面幅が１〜１０００μｍで、断面高さが１〜１０００μ
ｍの毛細管状の微細流路であり、お互い微細流路がＣ面で開放され接触している。微細流
路１３及び２３は上述の通り非常に細い毛細管状の微細流路であるから、微細流路１３及
び２３に供給された液体Ｄ及びＥは層流となって流れ、両者が接触するＣ面でも液体Ｄと
液体Ｅが混ざり合うことなく、液体Ｄは微細流路１３を流れて行き、液体Ｅは微細流路２
３を流れて行く。
【００２０】
従って、例えば、液体Ｄとして検出すべき物質を含有する測定試料を供給し、液体Ｅと
して検出すべき物質を溶解しうる溶媒を供給すると、Ｃ面において、測定試料中の検出す
べき物質は溶媒に抽出・分離される。
【００２１】
上記分離・抽出機構の場合、微細流路１３及び２３に供給された液体Ｄ及びＥは層流と
なって流れなければ液体Ｄと液体Ｅは混合してしまい分離・抽出は不可能になってしまう
。そのため微細流路１３と微細流路２３はＣ面において平行していることが必須要件であ
るばかりか、微細流路１３と微細流路２３が合流するＦ点及び微細流路１３と微細流路２
３が分離するＦ点の角度は小さければ小さいほど好ましい。具体的には２０度以下が好ま
しく、より好ましくは１０度以下である。
【００２２】
又、Ｆ点の先端が丸みを帯びていないこと、即ち、鋭角が形成されていることが好まし
い。Ｆ点の先端が丸みを帯びていると、液体Ｄ若しくは液体Ｅが丸みに沿ってしまい、折
角Ｆ点の角度を小さくしても、両液体の合流角度が大きくなってしまうためである。
【００２３】
転写法、射出成形法等によりマイクロリアクターを作成する場合は、この抽出・分離機
構と同一形状の金型を作成する必要があるが、角度の非常に小さいＦ点及びＧ点を有する
微細流路の金型を作成することは困難であった。
【００２４】
即ち、金型を作製する場合に最も安価かつ簡潔な方法は、バイトにより金属を切削する
方法であるが、この場合、バイトが有する径が有限であるために、Ｆ点のような部位の鋭
角を得るのは困難であった。一般的に削りだしを行うバイトは、５０μｍ程度の直径を有
するものであり、これによってＦ点のような部位の鋭角を得るのは不可能である。
【００２５】
フォトリソグラフィー等の方法で、あらかじめ型を作っておき、これに金属を電鋳によ
り転写し金型とすることも出来るが、この方法は前述の方法に比較的して甚だ経済性に劣
ると同時に、電鋳を行う際に鋭角部が欠損するなどの不具合も生じやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、２本の微細流路が非常に小さい角度で交わる抽出・
分離機構を形成しうる微細な凸条を有する金型が低コストで迅速に作成でき、ひいては抽
出・分離機構を有するマイクロリアクターを低コストで迅速に製造することのできるマイ
クロリアクターの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法は、複数の分割金型を
組み合わせた金型を用いて、合成樹脂板に微細キャビティに対応する凹部を形成し、これ
をシート部材と積層することにより、合成樹脂板とシート部材の間に微細キャビティを形
成する、分離・抽出機構を有するマイクロリアクターの製造方法であって、隣接する分割
金型の一方の分割金型（Ａ）に、微細流路形成用凸条（ａ）が、その一部が該分割金型（
Ａ）の端部に端面と平行になるように形成され、隣接する分割金型の他方の分割金型（Ｂ
）に、微細流路形成用凸条（ｂ）が、その一部が該分割金型（Ｂ）の端部に端面と平行に
なり、且つ、分割金型（Ａ）と分割金型（Ｂ）を組み立てた際に、微細流路形成用凸条（
ａ）の前記一部と微細流路形成用凸条（ｂ）の前記一部が隣接するように形成されている
ことを特徴とする。
【００２８】
本発明で使用される合成樹脂板を形成する合成樹脂としては、機械的強度を有し、板状
に形成しうる任意の合成樹脂が使用可能であり、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチ
ルスチレン、スチレンーマレイン酸共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体等の
スチレン系重合体；ポルスルホン、ポリエーテルスルホン等のポリスルホン系重合体；ポ
リメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル等の（メタ）アクリル系重合体；ポリマ
レイミド系重合体；ビスフェノールＡ系ポリカーボネート、ビスフェノールＦ系ポリカー
ボネート、ビスフェノールＺ系ポリカーボネート等のポリカーボネート系重合体；ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合
体等のポリオレフィン系重合体；ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン等の塩素含有重合体；酢酸セルロース、メチルセルロース等のセルロース系重合体
；ポリウレタン系重合体；ポリアミド系重合体；ポリイミド系重合体；ポリ−２，６−ジ
メチルフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド等のポリエーテル系又はポリ
チオエーテル系重合体；ポリエーテルエーテルケトン等のポリエーテルケトン系重合体；
ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等のポリエステル系重合体；エポキシ樹脂
；ウレア樹脂；フェノール樹脂などが挙げられる。
【００２９】
本発明においては、金型を用いて、転写法、射出成形法、粉体プレス法等により、上記
合成樹脂板に微細キャビティに対応する凹部を形成する。
【００３０】
上記転写法としては、従来公知の任意の転写法が採用されればよく、例えば、合成樹脂
として、熱可塑性樹脂を使用する場合は、予め熱可塑性樹脂の板状体を作成し、金型及び
／又は熱可塑性樹脂の板状体を加熱し、両者をプレスする方法が挙げられる。
【００３１】
又、合成樹脂として、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を使用する場合は、未硬化又は半
硬化の板状体を作成し、板状体と金型をプレスした後、加熱又は光照射をして熱硬化性樹
脂又は光硬化性樹脂を硬化する方法が挙げられる。
【００３２】
上記射出成形法としては、従来公知の任意の射出成形法が採用されればよく、例えば、
キャビティに金型の設置された射出成形機に合成樹脂を供給して成形する方法が挙げられ
る。
【００３３】
合成樹脂として、熱可塑性樹脂を使用する場合は、溶融した熱可塑性樹脂をキャビティ
に供給し、冷却後成形体を取り出せばよいし、合成樹脂として、熱硬化性樹脂を使用する
場合は、未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂をキャビティに供給し、加熱し、硬化した後に
冷却して成形体を取り出せばよい。
【００３４】
又、合成樹脂として、光硬化性樹脂を使用する場合は、未硬化又は半硬化の光熱硬化性
樹脂をキャビティに供給し、加熱し、半硬化の成形体を取り出した後光照射して硬化させ
ればよい。
【００３５】
上記粉体プレス法としては、従来公知の任意の粉体プレス法が採用されればよく、例え
ば、合成樹脂粉末を金型に供給し、加熱プレスすることにより成形する方法が挙げられる
。
【００３６】
本発明においては、上記金型として複数の分割金型を組み合わせた金型を用いる。マイ
クロリアクターには、試料等を液送する微細な流路、試料の貯蔵槽、反応機構、分離・抽
出機構、検出機構、廃液貯蔵槽等が形成されるが、その用途に応じて、必要なものは異な
るし、その大きさも異なるので、例えば、貯蔵槽と反応槽と試料等を液送する微細な流路
を形成するための分割金型、反応機構と試料等を液送する微細な流路を形成するための分
割金型、分離・抽出機構と試料等を液送する微細な流路を形成するための分割金型、検出
機構と試料等を液送する微細な流路を形成するための分割金型、廃液貯蔵槽と試料等を液
送する微細な流路を形成するための分割金型等の分割金型を予め作成し、必要に応じてこ
れらの分割金型を組み合わせて金型を作成し、組み合わせた金型を用いるのである。
【００３７】
そして、本発明においては、分離・抽出機構を形成するための金型は、隣接する２つの
分割金型よりなる。隣接する分割金型の一方の分割金型（Ａ）には、微細流路形成用凸条
（ａ）が、その一部が該分割金型（Ａ）の端部に端面と平行になるように形成されている
。
【００３８】
又、相対向する分割金型の他方の分割金型（Ｂ）には、微細流路形成用凸条（ｂ）が、
その一部が該分割金型（Ｂ）の端部に端面と平行になり、且つ、分割金型（Ａ）と分割金
型（Ｂ）を組み立てた際に、微細流路形成用凸条（ａ）の前記一部と微細流路形成用凸条
（ｂ）の前記一部が隣接するように形成されている
【００３９】
従って、上記金型を用いて、転写法、射出成形法等により、合成樹脂板に転写すると、
図３に示したような分離・抽出機構が合成樹脂板に形成される。
【００４０】
即ち、微細流路形成用凸条（ａ）によって形成された微細流路１３と、微細流路形成用
凸条（ｂ）によって形成された微細流路２３は、お互い微細流路がＣ面で開放され接触し
ている。
【００４１】
従って、例えば、液体Ｄとして検出すべき物質を含有する測定試料を供給し、液体Ｅと
して検出すべき物質を溶解しうる溶媒を供給すると、Ｃ面において、測定試料中の検出す
べき物質は溶媒に抽出・分離される。
【００４２】
微細流路１３に検出すべき物質を含有する測定試料を供給し、微細流路２３に抽出液を
供給した場合、微細流路１３を流れてきた測定試料から微細流路１３を流れてきた抽出液
に検出すべき物質を抽出するには、測定試料と抽出液は共に層流として流れる必要があり
、且つ、接触面積は広いほうが好ましいので、微細流路１３及び２３は共に略四角形であ
るのが好ましく、微細流路形成用凸条（ａ）と微細流路形成用凸条（ｂ）の断面形状は略
四角形であるのが好ましい。
【００４３】
又、微細流路１３と微細流路２３を流れる測定試料と抽出液は共に層流として流れる必
要があるので、微細流路形成用凸条（ａ）及び微細流路形成用凸条（ｂ）の断面幅は１〜
３０００μｍであり、断面高さは１〜３０００μｍであるのが好ましく、さらに好ましく
は、断面幅、断面高さともに１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００４４】
断面幅および断面高さを３０００μｍより大きくしても、送液速度を工夫したり、送液
の際の脈動を出来るだけ小さくするといったことにより、層流を形成することは出来るが
、流路が細いほうがより簡単に層流を形成することが可能となる。
【００４５】
又、流路断面積があまり大きくなると、抽出操作の際、流体中の被測定物質の全抽出を
行うには、被測定物質の分子拡散が流路断面幅全てに行き渡るまでの時間を掛ける必要が
生じる。
【００４６】
例えば１秒間に２５μｍの分子拡散をする被測定物質を用いる場合に、３０００μｍの
断面幅を拡散するには２分間の時間を要するようになる。一般に分析操作に２分以上の時
間を掛けてしまうと、前述の簡易分析、オンサイト分析の目的に適合しなくなってしまう
ため、ここで用いる流路断面幅は３０００μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
更に、上記分離・抽出機構の場合、微細流路１３及び２３に供給された測定試料と抽出
液は共に層流となって流れなければ、測定試料と抽出液は混合してしまい分離・抽出は不
可能になってしまう。そのため微細流路１３と微細流路２３はＣ面において平行している
ことが必須要件であるばかりか、微細流路１３と微細流路２３が合流するＦ点及び微細流
路１３と微細流路２３が分離するＦ点の角度は小さければ小さいほど好ましく、分割金型
（Ａ）と分割金型（Ｂ）を組み立てた際の、微細流路形成用凸条（ａ）と微細流路形成用
凸条（ｂ）が接する地点の両者の角度が１０度以下であることが好ましい。
【００４８】
本発明においては、上記金型を用いて、転写法、射出成形法等により、少なくとも１方
の合成樹脂板に微細キャビティに対応する凹部を形成するのであるから、分割金型は隣接
する分割金型と緊締して固定される必要があり、分割金型は隣接する分割金型と噛み合い
機構により固定されているのが好ましい。
【００４９】
微細キャビティに対応する凹部が形成された合成樹脂板は、シート部材と積層されて、
合成樹脂板とシート部材の間に微細キャビティを形成するマイクロリアクターが製造され
る。
【００５０】
上記シート部材としては、合成樹脂、セラミックス、金属等から製造された板、シート
、フィルム等従来公知の任意のシート部材が使用可能であるが、上記合成樹脂板と強固に
接着しうる材料が好ましいので、上記合成樹脂板を構成する合成樹脂よりなるシート部材
が好ましい。
【００５１】
又、上記積層方法は従来公知の任意の製造方法が採用されてよく、例えば、溶剤型接着
剤や粘着剤で接着する方法、ホットメルト型接着剤や粘着剤で接着する方法、無溶剤型接
着剤としてエネルギー線硬化性樹脂を塗布し、エネルギー線照射により硬化させて接着す
る方法、溶剤塗布による接着方法、熱や超音波による融着接着方法等が挙げられる。
【００５２】
次に、本発明で用いる金型を図面を参照して説明する。図１は本発明で用いる金型の一
例を示す平面模式図であり、図２は図１におけるＸ部の拡大図である。
【００５３】
金型は、分割金型Ａ及び分割金型Ｂが組み合わされて形成されている。分割金型Ａには
、微小流体貯蔵部１、微小検出部３及び廃液貯蔵部４を形成するための凸部が形成されて
いる。分割金型Ｂには、微小抽出液貯蔵部２を形成するための凸部が形成されている。
【００５４】
又、分割金型Ａには、微小流体貯蔵部１に連結された流体試料注入用微細流路１１を形
成するための凸部、微小流体貯蔵部凸部１と廃液貯蔵部凸部４を連結する流体試料用微細
流路１２を形成するための凸部、微小抽出液貯蔵部２と微小検出部３を連結する抽出液用
微細流路２２を形成するための凸部、微小検出部３と廃液貯蔵部４を連結する廃液用微細
流路３１を形成するための凸部及び廃液貯蔵部４と外部を連結するガス抜き用微細流路４
１を形成するための凸条が形成されている。
【００５５】
分割金型Ｂには、微小抽出液貯蔵部２に連結された抽出液注入用微細流路２１を形成す
るための凸部及び微小抽出液貯蔵部２と微小検出部３を連結する抽出液用微細流路２２を
形成するための凸条が形成されている。
【００５６】
図２に示したように、流体試料用微細流路１２を形成するための凸条は屈曲され、その
一部が分割金型（Ａ）の端面と平行になるように分割金型（Ａ）の端部に形成されている
。又、抽出液用微細流路２２を形成するための凸条も屈曲され、その一部が分割金型（Ｂ
）の端面と平行になるように分割金型（Ｂ）の端部に形成されている。
【００５７】
そして、分割金型（Ａ）の端部に形成された部分の、流体試料用微細流路１２を形成す
るための凸条と、分割金型（Ｂ）の端部に形成された部分の、抽出液用微細流路２２を形
成するための凸条は、分割金型（Ａ）と分割金型（Ｂ）を組み立てた際に、隣接するよう
に形成されている。
【００５８】
上記各微細流路を形成するための凸条の断面形状は幅１００μｍ、高さ１００μｍの正
方形であり、Ｆ及びＧ点における流体試料用微細流路１２を形成するための凸条と抽出液
用微細流路２２を形成するための凸条との角度は５度である。
【発明の効果】
【００５９】
本発明のマイクロリアクターの製造方法の構成は上述の通りであり、複数の分割金型を
組み合わせて金型を作成し、合成樹脂板に微細キャビティに対応する凹部を形成するので
あるから、大きな金型をマイクロリアクターごとに作成するのに比較し、小さな分割金型
を作成すればよく、所定形状の微細なキャビティを有する分割金型を低コストで迅速に作
成することができ、ひいてはマイクロリアクターを低コストで迅速に製造することができ
る。
【００６０】
又、隣接する分割金型の一方の分割金型（Ａ）に、微細流路形成用凸条（ａ）が、その
一部が該分割金型（Ａ）の端部に端面と平行になるように形成され、隣接する分割金型の
他方の分割金型（Ｂ）に、微細流路形成用凸条（ｂ）が、その一部が該分割金型（Ｂ）の
端部に端面と平行になり、且つ、分割金型（Ａ）と分割金型（Ｂ）を組み立てた際に、微
細流路形成用凸条（ａ）の前記一部と微細流路形成用凸条（ｂ）の前記一部が隣接するよ
うに形成するのであるから、微細流路形成用凸条（ａ）と微細流路形成用凸条（ｂ）が低
角度で交わる金型を容易且つ安価に製造することができる。
【００６１】
又、この金型で形成される抽出・分離機構は、検出すべき物質を含有する測定試料が流
れる微細流路と、抽出液の流れる微細流路の交わる角度を小さくすることができ、測定試
料と抽出液の層流が乱されることがなく、効率よく抽出することができ、マイクロリアク
ターの検出精度が優れている。
【００６２】
更に、この金型で形成される抽出・分離機構は、検出すべき物質を含有する測定試料が
流れる微細流路と、抽出液の流れる微細流路の交わる部分において層流形成に有利な鋭角
を形成することができるため、測定試料と抽出液の層流が乱されることがなく、効率よく
抽出することができる。
【００６３】
鋭角の形成は、バイトを使用した切削加工ではこれまで不可能であったが、本発明のよ
うに分割金型を使用することにより、安価な切削加工での抽出・分離機構用金型の作製が
可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００６５】
（実施例１）
ホットスタンピング用の転写金型に上記図１及び図２で示した金型を設置し、その受け
型の間に、厚さ５ｍｍのポリメチルメタクリレート樹脂板を供給し、１５０℃で５分間予
熱し、次いで１９０℃で３０分間加熱プレスすることにより、図１に示した微細流路、微
小貯蔵部、検出部等の凹部を有するポリメチルメタクリレート樹脂基板を得た。各凹部は
金型の凸部が正確に転写されていた。
【００６６】
次に、厚さ５ｍｍのポリメチルメタクリレート樹脂板にエネルギー線硬化性樹脂を塗布
し、エネルギー線硬化性樹脂層と凹部が内側になるように、得られたポリメチルメタクリ
レート樹脂板とポリメチルメタクリレート樹脂基板とを積層し、光照射してエネルギー線
硬化性樹脂を硬化して、両層が接着したマイクロリアクターを得た。
【００６７】
次に、微小流体貯蔵部１にシリコンチューブの一端を接続し、シリコンチューブの他端
部に測定溶液を装填するシリンジを接続し、シリンジをシリンジポンプに接続した。又、
微小抽出液貯蔵部２にも、シリコンチューブの一端を接続し、シリコンチューブの他端部
に抽出液を装填するシリンジを接続し、シリンジをシリンジポンプに接続した。
【００６８】
各シリンジポンプを用いて、測定溶液（蒸留水に50ｐｐｂの鉛イオンを溶解した水溶液
）及び抽出液（０．２ｍｍｏｌ／l のジチゾンを含有するクロロホルム溶液）を微小流体
貯蔵部１及び微小抽出液貯蔵部２を通して、微細流路１３および微細流路２３にそれぞれ
同時に送液した。
【００６９】
このときの送液速度は６μl ／ｍｉｎとした。微細流路１３を流れてきた測定溶液およ
び微細流路２３を流れてきた抽出液は、両者の合流部（Ｆ点からＧ点に至るまで）におい
て、良好な層流を形成した。
【００７０】
微細流路１３及び微細流路２３が分離した後、微細流路２３を流れる抽出液を微小検出
部３において、吸光光度測定法により抽出液中の鉛量を測定し、測定溶液中の鉛イオン濃
度に換算した。尚、吸光光度測定器は、オーシャンオプティクス社製、商品名「ＵＳＢ２
０００」を用いた。得られた鉛イオン濃度は、５１ｐｐｂであった。
【００７１】
（実施例２）
ホットスタンピング法の代わりに射出成形によりマイクロリアクターを形成した以外は
、実施例１で行ったと同様にしてマイクロリアクターを得た。射出成形においては、射出
成形用の金型に上記図１及び図２で示した金型を設置し、その受け型の間に、ポリメチル
メタクリレート樹脂板を供給することにより、図１に示した微細流路、微小貯蔵部、検出
部等の凹部を有するポリメチルメタクリレート樹脂基板を得た。成形温度は２１０℃であ
り、各凹部は金型の凸部が正確に転写されていた。
【００７２】
次に、得られたマイクロリアクターを用いて、実施例１で行った同様にして抽出処理を
行ったところ、合流部分で良好な層流が形成され、得られた測定溶液中の鉛イオン濃度は
、５３ｐｐｂであった。
【００７３】
（実施例３）
Ｆ及びＧ点における流体試料用微細流路１３を形成するための凸条と、抽出液用微細流
路２３を形成するための凸条との角度を１５度とした以外は、実施例１で行ったと同様に
してマイクロリアクターを得た。
【００７４】
次に、得られたマイクロリアクターを用いて、実施例１で行った同様にして抽出処理を
行ったところ、合流部分で良好な層流が形成され、得られた測定溶液中の鉛イオン濃度は
、５１ｐｐｂであった。
【００７５】
（比較例１）
図１及び図２に示した凹凸を有するホットスタンピング用の一体の転写金型を用いた以
外は実施例１で行ったと同様にしてマイクロリアクターを得、次いで抽出操作を行った。
マイクロリアクターにおけるＦとＧ点は丸くなっていた。
【００７６】
次に、得られたマイクロリアクターを用いて、実施例１で行った同様にして抽出処理を
行ったところ、合流部分で測定溶液と抽出液界面が波打つ現象が観測され、又、分離部分
においてもそれぞれの液が良好に分離されることはなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】分離・抽出機構の一例を示す説明図である。
【図２】マイクロリアクターの金型の一例を示す平面模式図である。
【図３】図２におけるＸ部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ、Ｂ  分割金型
１    微小流体貯蔵部
２    微小抽出液貯蔵部
３    微小検出部
４    廃液貯蔵部
１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、４１    微細流路
【図１】
2005088111.tif 000003
【図２】
2005088111.tif 000004
【図３】
2005088111.tif 000005